2021年教師資格證《物理學(xué)科知識與教學(xué)能力》（高級中學(xué)）模擬試卷2

2021年教師資格證《物理學(xué)科知識與教學(xué)能力》（高級中學(xué)）模擬試卷2卷面總分：13分答題時間：240分鐘試卷題量：13題練習(xí)次數(shù)：6次

單選題（共8題，共8分）

1.如圖所示。一細束紅光和一細束藍光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列說法正確是（）。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：B

您的答案：

本題解析：由圖可知，b光線經(jīng)過三棱鏡后的偏折角較小，因此折射率較小，是紅光。三棱鏡對紅光的折射率小于藍光，即n1＜n2故B選項正確。

2.我國“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)將由5顆靜止軌道衛(wèi)星(同步衛(wèi)星)和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，30顆非靜止軌道衛(wèi)星中有27顆是中軌道衛(wèi)星，中軌道衛(wèi)星軌道高度約為2．15×104km，靜止軌道衛(wèi)星的高度約為3．60×104km，下列說法正確的是（）。

A.靜止軌道衛(wèi)星的運行周期大于中軌道衛(wèi)星的運行周期

B.中軌道衛(wèi)星的線速度大于7.9km／s

C.靜止軌道衛(wèi)星的線速度大于中軌道衛(wèi)星的線速度

D.靜止軌道衛(wèi)星的向心加速度大于中軌道衛(wèi)星的向心加速度

正確答案：A

您的答案：

本題解析：

3.關(guān)于實驗和實驗教學(xué)說法正確的是（）。

A.計劃性和可操作性是實驗的兩大基本特點

B.實驗的目的就是為了讓學(xué)生加深對所學(xué)知識的理解

C.學(xué)生實驗的目的主要是要獲得正確科學(xué)的實驗結(jié)論

D.教師在課堂上的演示實驗必須確保成功

正確答案：A

您的答案：

本題解析：暫無解析

4.水平地面上方有一木箱從某一高度處做自由落體運動。木箱內(nèi)有一彈射裝置，某時刻沿豎直方向向上彈射一質(zhì)量為m的小球，設(shè)小球剛發(fā)射時相對于木箱的初速度為υo。假設(shè)小球?qū)δ鞠涞姆礇_忽略不計，木箱足夠高，且在下列情形中一直未落地。關(guān)于小球運動的描述，下列說法正確的是（）。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：C

您的答案：

本題解析：選取地面為參考系，設(shè)t=0時刻，小球被彈射。此時木箱相對于地面的速度方向豎直向下，

5.如圖蜘蛛在地面于豎直墻壁間結(jié)網(wǎng)，蛛絲AB與水平地面之間的夾角為450，A到地面的距離為1m，已知重力加速度9取10m／s2，空氣阻力不計，若蜘蛛從豎直墻上距地面0．8m的C點以水平速度υo。跳出，要到達蛛絲，水平速度υo?？梢詾椋ǎ?。

A.1m／s

B.1.6m／s

C.3.2m／s

D.1.5m／s

正確答案：C

您的答案：

本題解析：

選項速度大于2m／s．故選項C正確。

6.如圖所示，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為r，轉(zhuǎn)軸0102垂直于磁場方向，線圈電阻為2Ω。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過60°時的感應(yīng)電流為1A。那么（）。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：A

您的答案：

本題解析：從線圈平面與磁感線方向平行開始計時，正弦交變電流的感應(yīng)電動勢的一般表達式為e=

7.下列關(guān)于狹義相對論的說法中，正確的是（）。

A.一切運動物體相對于觀察者的速度都不能大于真空中的光速

B.質(zhì)量、長度的測量結(jié)果都與物體相對觀察者的相對運動狀態(tài)無關(guān)

C.時間的測量結(jié)果與物體相對觀察者的運動狀態(tài)無關(guān)

D.在某一慣性系中發(fā)生于同一時刻、不同地點的兩個事件.在其他一切慣性系中也是同時發(fā)生的

正確答案：A

您的答案：

本題解析：根據(jù)狹義相對論，光速是速度的極限值，所以A正確；根據(jù)狹義相對論，長度、質(zhì)量、時間間隔都與運動狀態(tài)有關(guān)，且都給出了具體的速度公式，所以B、C錯誤；同時是相對的，D錯。正確選項為A。

8.為探究小燈泡1的伏安特性，連好下圖所示的電路后閉合開關(guān)，通過移動變阻器的滑片，使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大，直到小燈泡正常發(fā)光，由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的U-I圖象應(yīng)是（）。

A.見圖A

B.見圖B

C.見圖C

D.見圖D

正確答案：C

您的答案：

本題解析：小燈泡中的電流逐漸增大時其溫度升高，導(dǎo)致電阻R增大。只有C選項對。

問答題（共5題，共5分）

9.如圖所示，水平地面上方有垂直于紙面向里的勻強磁場B，水平向右的勻強電場E。一質(zhì)量為m，帶正電荷q的滑塊在水平地面上做直線運動?；瑝K與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，且qE>μmg。則滑塊未脫離地面前的速度υ等于多少

正確答案：

您的答案：

本題解析：

10.根據(jù)下述材料回答問題：

材料一下面是高中物理人教版必修二第五章第4節(jié)“圓周運動”內(nèi)容節(jié)選。

物體沿著圓周的運動是一種常見的運動。日常生活中，電風(fēng)扇工作時葉片上的點、時鐘的分針和時針上的點、田徑場彎道上賽跑的運動員等，都在做圓周運動?？茖W(xué)研究中，大到地球繞太陽的運動，小到電子繞原子核的運動，也常用圓周運動的規(guī)律來討論。

思考與討論：

如圖所示，自行車的大齒輪、小齒輪、后輪是相互關(guān)聯(lián)的三個轉(zhuǎn)動部分，如果以自行車車架為參考系，行駛時，這三個輪子上各點在做圓周運動。那么，哪些點運動得更快些也許它們運動得一樣快

圓周運動的快慢可以用物體通過的弧長與所用時間的比值來量度。例如物體沿圓弧由M向N運動，某時刻t經(jīng)過A點。為了描述物體經(jīng)過A點附近時運動的快慢．可以從此時刻開

材料二學(xué)生之前學(xué)習(xí)了曲線運動和平拋運動，對曲線運動的特點有了初步的了解。

材料三《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》要求：

1．會描述勻速圓周運動。知道向心加速度。

2．能用牛頓第二定律分析勻速圓周運動的向心力。分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象。

根據(jù)上述材料，回答：

(1)描述勻速圓周運動的物理量有哪幾個(至少選4個)

(2)完成材料一部分的教學(xué)設(shè)計，內(nèi)容包括教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點。

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)描述勻速圓周運動的物理量有：線速度、角速度、周期、頻率等。

(2)教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重難點如下：

一、教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能

①理解什么是線速度、角速度和周期。

②知道什么是勻速圓周運動。

③理解線速度、角速度和周期之間的關(guān)系。

2．過程與方法

①觀察生活中的圓周運動，思考如何比較圓周運動的快慢。

②知道描述物體做圓周運動快慢的方法，掌握描述物體做圓周運動快慢的物理量：線速度、角速度、轉(zhuǎn)速、周期。

③探究線速度、角速度、轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。

3．情感態(tài)度與價值觀

通過描述勻速圓周運動快慢的教學(xué)，使學(xué)生了解對于同一個問題可以從不同的側(cè)面進行研究，辯證的思考問題．

二、教學(xué)重難點

1．重點：線速度、角速度和周期的概念。

2．難點：線速度、角速度及周期之間的關(guān)系。

11.閱讀材料，根據(jù)要求完成下列任務(wù)。

(1)簡述動能定理的內(nèi)容。

(2)完成該節(jié)課的教學(xué)片段的設(shè)計，其中包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)過程。(不少于300字)

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。這個結(jié)論叫做動能定理。

(2)一、教學(xué)目標(biāo)

知識與技能：掌握動能定理的表達式，理解動能定理的確切含義；應(yīng)用動能定理解決實際問題。

過程與方法：運用演繹推導(dǎo)方式推導(dǎo)動能定理的表達式：理論聯(lián)系實際，學(xué)習(xí)運用動能定理分析解決問題的方法。

情感態(tài)度與價值觀：通過動能定理的演繹推導(dǎo)、感受成功的喜悅，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)研究的興趣。

二、教學(xué)方法

情景教學(xué)法、講授法、歸納法、練習(xí)法。

三、教學(xué)過程

1．導(dǎo)入新課

上節(jié)課我們通過實驗驗證了動能和質(zhì)量與速度的關(guān)系，并且推導(dǎo)出物體動能的表達式。但是其中的等式

2．新課教學(xué)

師：上式表明什么問題呢請用文字?jǐn)⑹鲆幌隆?/p>

生：力在一個過程中對物體所做的功。等于物體在這個過程中動能的變化。

師：這個結(jié)論就叫做動能定理。

師：如果物體受到幾個力的作用，動能定理中的W表示什么意義

生：如果物體受到幾個力的作用．W表示的是合力做的功。

師：那么動能定理更一般的敘述方法是什么呢

生：合力在一個過程中對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化。

師：結(jié)合生活實際，舉例說明。

生1：如果物體勻速下落，那么物體的動能就沒有發(fā)生變化，這時合力是零，所以合力所做的功就是零。

生2：一架飛機在牽引力和阻力的共同作用下，在跑道上加速運動，速度越來越大，動能越來越大。這個過程是牽引力和阻力都做功，牽引力做正功，阻力做負(fù)功，牽引力和阻力的合力做了多少功．飛機的動能就變化了多少。

師：上節(jié)課推導(dǎo)出來的動能定理，我們是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下推出的。動能定理是否可以應(yīng)用在變力做功或物體做曲線運動的情況．應(yīng)該怎么理解

生：當(dāng)物體受到的力是變力?；蛘呶矬w的運動軌跡是曲線時，我們?nèi)匀徊捎眠^去的方法．把過程分解成很多小段，認(rèn)為物體在每小段運動中受到的力是恒力，運動的軌跡是直線，這樣也能得到動能定理。

師：正是因為動能定理適用于變力做功和曲線運動的情況，所以在解決一些實際問題中才得到了更為廣泛的應(yīng)用。我們看一道例題：

一架噴氣式飛機質(zhì)量為5．0×103kg，起飛過程中從靜止開始滑跑。當(dāng)位移達到s=5．3×102m時。起飛速度達到υ=60m／s。在此過程中飛機受到的平均阻力是其重力的0．02倍。求飛機受到的牽引力

師：從現(xiàn)在開始我們要逐步掌握用能量的觀點分析問題。就這個問題而言．我們的已知條件是什么

生：已知初末速度，運動的距離。還知道物體受到的阻力。

師：我們分析這類問題．應(yīng)該從什么地方下手呢

生：還是應(yīng)該從受力分析入手。飛機受力比較簡單，豎直方向的重力和地面對它的支持力合力為零，水平方向上受到飛機牽引力和阻力。

師：以前我們分析受力的目的是為了求物體加速度。而現(xiàn)在進行受力分析的目的是什么呢

生：目的是為了求舍力做的功，根據(jù)合力做的功，我們可以求解物體受到的牽引力。

師：投影展示學(xué)生的解答過程，用動能定理和我們以前解決這類問題的方法相比較，動能定理的優(yōu)點在哪里呢

生1：動能定理不涉及運動過程中的加速度和時間，用它來處理問題要比牛頓第二定律方便。

生2：動能定理能夠解決變力做功和曲線運動問題，而牛頓定律解決這一問題比較困難。

小結(jié)：

動能定理是這一節(jié)課的一個關(guān)鍵，這節(jié)課不可能讓學(xué)生掌握應(yīng)用這個定理解決問題的全部方法，而應(yīng)該教給學(xué)生最基本的分析方法。這個例題具有代表性，分析合力做的功等于動能的變化。

12.某教師為了了解學(xué)生靜電感應(yīng)、驗電器、電荷守恒等知識的掌握與運用情況，設(shè)計了若干檢測題．其中一題如下。

如圖所示．當(dāng)帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器的小球B連接時，問驗電器是否帶電

【錯解】

因為靜電平衡時，凈電荷只分布在空腔導(dǎo)體的外表面，內(nèi)部無靜電荷。所以．導(dǎo)體A內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器小球連接時，驗電器不帶電。

針對上述材料，回答下列問題：

(1)分析學(xué)生答題錯誤可能是由哪些原因造成的。

(2)針對其中由物理知識方面導(dǎo)致的錯誤，給出正確的引導(dǎo)，用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)錯解原因：關(guān)鍵是對“導(dǎo)體的外表面”含義不清，結(jié)構(gòu)變化將要引起“外表面”的變化，這一點要分析清楚。錯解沒有分析出空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器的小球B連接后，驗電器的金箔成了導(dǎo)體的外表面的一部分，改變了原來導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。A和B形成一個整體，凈電荷要重新分布。

(2)一部分同學(xué)做錯這道題還有一個原因，就是知識遷移的負(fù)面效應(yīng)。他們曾經(jīng)做過一道與本題類似的題：“先用絕緣金屬小球接觸帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部，然后將絕緣金屬小球移出空腔導(dǎo)體A與驗電器的小球B接觸，驗電器的金箔不張開?！彼麄円姷奖绢}就不假思索地選擇了不帶電的結(jié)論?！安町惥褪敲?，”學(xué)習(xí)中要善于比較．找出兩個問題的區(qū)別才方能抓住問題的關(guān)鍵。這兩道題的差異就在于：一個是先接觸內(nèi)壁，后接觸驗電器小球：另一個是正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過導(dǎo)線與驗電器的小球B連接。進而分析這種差異帶來的什么樣的變化。生搬硬套是不行的。

13.某教師為了了解學(xué)生對電路、安培力、左手定則等知識的綜合掌握與運用情況，設(shè)計了若干檢測題，其中一題如下。檢測結(jié)果不少學(xué)生選擇了C選項。

在圖示的電路中，每節(jié)電池均相同，當(dāng)電鍵S分別置于a,b兩處時，若導(dǎo)線MM′與NN′之

針對上述材料．回答下列問題：

(1)分析學(xué)生答題錯誤可能是由哪些原因造成的(答出2個即可)

(2)針對其中由物理知識方面導(dǎo)致的錯誤，創(chuàng)設(shè)一個問題情境，用于幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。

正確答案：

您的答案：

本題解析：(1)錯誤的原因大致有三：其一是對平行通電導(dǎo)體在磁場中受安培力的原理以及用左手定則的判斷方法沒有很好的理解和掌握；其二是沒有進行正確的動態(tài)電路分析所致；其三是按照電荷之間相互作用規(guī)律進行判斷。

(2)老師：初中時我們學(xué)習(xí)了電荷之間的相互作用規(guī)律，請同學(xué)們回憶一下是怎樣一種規(guī)律

學(xué)生1：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

老師：回答的很好，電荷間相互作用遵循是這樣的規(guī)律。而對于兩個相互平行的直導(dǎo)線。當(dāng)通有同方向電流或反方向的電流時，兩導(dǎo)線之間相互作用是否也會是“通同方向電流時互相排斥，通反方向電流時互相吸引”呢

學(xué)